CC BY
19
© Ю.Г. Сирснко, Д.П. Кузнецов, М.С. Волчок, 2015
УДК 622.232.8
Ю.Г. Сиренко, Д.П. Кузнецов, М.С. Волчок
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СЕЛЕКТИВНОЙ ОТРАБОТКИ МОЩНЫХ КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ КОРОТКИМИ ОЧИСТНЫМИ ЗАБОЯМИ
Представлена информация о фактических объемах применения камерной системы разработки на рудниках ОАО «Беларуська-лий», Предложены способы селективного доизвлечения запасов калийных руд с использованием самоходной техники. Рассчитан экономический эффект при эксплуатации предложенных схем. При всех предложенных нами схемах выемки, отличающимися в основном порядком отработки слоев горизонтов, разрушенные породы разделяющего сильвинитовые слои гали-тового слоя складируются с помощью простого высыпания из самоходного вагона на почву соседней отработанной камеры. Это позволяет не только значительно повысить безопасность работ за счет уменьшения на 30% вынимаемой мощности пласта оседания разрушающихся податливых или жестких целиков, и, соответственно, земной поверхности, но и возможность работы под меньше требуемой мощностью водозащитной толщи (ВЗТ). Тем самым уменьшается и риск затопления калийных рудников. Все это ведет к повышению эффективности производства в данных условиях и снижения разубоживания, что очень важно для любой горнодобывающей компании из-за большой конкуренции. Также селективная выемка при коротких очистных забоях уменьшает общие затраты на горные работы исключая затраты на транспортировку галита от забоев до отвалов.
Ключевые слова: короткие очистные забои; ОАО «Беларуська-лий»; очистная камера; верхний и нижний сильвинтовые слои; калийный пласт; селективная отработка.
В настоящее время камерная система разработки применяется на Солигорских рудниках в следующих объемах (табл. 1).
При этом выемка ведется валовая, проходческо-добычн-ыми комбайнами бурового типа ПК-8, Урал-10 КС и т.п.
Таблица 1
На 2014 I РУ II РУ1 III РУ IV РУ2 ОАО
год
Плановая NaCl (га- 1302,59 898,80 1068,4 NaCl (га-
добыча камерной системой, тыс.тонн лит) -904,06 KCl (сильвинит) -1107,30 лит) -904,06 KCl (сильвинит) -4377,09
Общий NaCl (га- 5966,90 9516,1 9572,9 NaCl (га-
объем добычи по лит) -1285,06 лит) -1285,06
руднику, тыс. тонн KCl (сильвинит) -6845,8 KCl (сильвинит) -31901,70
К общему объему добычи на NaCl (га-лит) -70,35 21,83 9,44 11,16 NaCl (га-лит) -70,35
2014, % KCl (сильвинит) -16,17 KCl (сильвинит) -14,65
Как уже мы неоднократно отмечали, преимущества камерной системы разработки сразу проявляются при селективной выемке. Было предложено несколько способов селективно выемки короткими очистными забоями, часть из которых защищена патентами РФ [1, 2, 3, 4].
В этих случаях возможно использование предложенного нами способа разработки мощных пологих калийных пла-стов[5]., включающего оконтуривание выемочного блока подготовительными выработками, отработку запасов блока камерами с оставлением междукамерных податливых целиков, в котором, перед отработкой запасов в камере проходят из подготовительной выработки заезд и отработку камер ведут добычным комбайном из заезда заходками, начиная с нижнего слоя сильвинита, при этом отработку ведут по слоям, а внутри слоя
1 На краснослободском руднике выемка камерной системой не производится.
2 На руднике IV РУ в настоящее время проходят испытания проходческо-очистного комбайна (СМ2 В) избирательного действия типа ContinuousMiner с барабанным режущим органом, производство Eickhoff (Германия).
заходками равными объему заполнения отбитым галитом или сильвинитом транспортного средства по самому мощному слою, причём отбитый сильвинит выдают на поверхность, а разрушенный галит используют в качестве закладочного материала в соседней отработанной камере.
Предложенное техническое решение позволяет улучшить качество добываемой сильвинитовой руды, а так же более надёжно управлять кровлей в очистных камерах.
Данный способ разработки поясняется чертежами, где на рис. 1 представлен принципиальная технологическая схема селективной камерной выемки; на рис. 2 - разрез по А-А; на рис. 3 - разрез по В-В
Рис. 1. Способ разработки мощных пологих калийных пластов.
Рис. 2. Способ разработки мощных пологих калийных пластов
в-в
11 3
Рис. З.Способ разработки мощных пологих калийных пластов
На чертежах:
1 - верхний сильвинитовый слой; 2 - галитовый слой; 3 -нижний сильвинитовый слой; 4 - добычной комбайн; 5 -транспортное средство; 6 - отрабатываемая камера; 7 - подготовительная выработка; 8 - заезд; 9 - камера с закладкой; 10 -отработанная камера; 11 - податливые междукамерные целики; I, II, III - очерёдность отрабатывания слоёв.
При разработке мощных пологих калийных пластов ведут подготовку выемочного блока путём проведения подготовительных выработок. Затем из подготовительной выработки 7 добычным комбайном 4 (например комбайном марки JOY 14CMContinuousMiner) проходят по слою сильвинита 3 мощностью mc заезд 8 и отработку камеры 6 ведут послойно, в восходящем порядке заходкой, начиная с нижнего слоя сильвинита 3 до тех пор, пока транспортное средство 5 не наполнится полезным ископаемым. Отбитую сильвинитовую руду доставляют на подготовительную выработку посредством транспортного средства 5, на который отбитая руда поступает с добычного комбайна 4, и руда отправляется по сети выработок на поверхность. Следом за сильвинитовым слоем 3 начинают отработку галитового слоя 2 мощностью mr заходкой, до момента наполнения транспортного средства 5 породой, а отбитую горную массу используют в качестве закладочного материала в ранее отработанной камере 10. Между камерами оставляют податливые междукамерные целики 11. За отработкой заходки по галитовому слою 2, так же заходкой, ведётся отработка следующего сильвинитового слоя 1 мощностью mc, а отбитый сильвинит так же выдаётся на поверхность.
Отработка заходками необходима для того, чтобы ускорить процесс закладки выработанного пространства камеры 10, что в свою очередь позволит своевременно и эффективнее управлять кровлей в выработанном пространстве для повышения безопасности горных работ. В свою очередь величину заходки определяет объём транспортного средства 4, а так как мощность вынимаемых слоёв может быть разная, а коэффициент разрыхления галита и сильвинита одинаковый, то за ориентир берут самый мощный слой для того, чтобы отработка камеры по слоям была равномерной.
После завершения отработки камеры 6 начинают отработку следующей камеры, в то время как камера 10 будет частично заложена извлечённым из камеры 6 галитом, что позволит изменить характер опускания кровли в камере 10, что в свою очередь благоприятно скажется на отработке месторождения, так как опускание налегающих пород будет происходить более плавно, а значит, появится возможность избежать нарушение водозащитной толщи на месторождениях данного типа. Камера 6 далее станет местом для закладки галита, отбитого в следующей камере.
Предложенный способ разработки также позволяет улучшить качество добываемой сильвинитовой руды за счёт послойной селективной отработки и более надёжно управлять кровлей в очистных камерах.
В результате проведенного сравнения применения различных способов камерной системы разработки для ОАО «Бела-руськалий» установлено, что экономически целесообразно использование схем селективной выемки руды с помощью самоходной техники короткими очистными забоями.
Возможность применения различных схем выемки калийных пластов сложного строения короткими очистными забоями подробно описана во многих научных работах [6, 7].
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сиренко Ю.Г., Протосеня А.Г., Брычков М.Ю., Плескунов И.В. Организация селективной выемки мощных калийных пластов при камерной системе разработки/ «Записки горного института» том 172, С.113-116. — СПб 2007.
2. Сиренко Ю.Г., Ковальский Е.Р., Плескунов И.В., Уразов Д.В., Бло-хин С. Л. Способ разработки мощных пологих калийных пластов/ патент RU№ 2254472 E21C 41/20, 20.06.2005 Бюл. № 17
3. Сиренко Ю.Г., Сиренко К.Ю., Ковальский Е.Р., Плескунов И.В., Ша-бунь В.И., Блохин С.Л. Способ разработки мощных пологих калийных пластов/ патент RU№ 2272137 C1E21C 41/20, 20.03.2006, Бюл. № 8
4. Сиренко Ю.Г., Сиренко К.Ю., Ковальский Е.Р., Голицын A.A., Бер-дов С.П., Блохин С.Л. Способ разработки мощных газоносных пологих пластов/ патент RU№ 2280764 C1E21C 41/20, 27.07.2006, Бюл. № 21
5. Сиренко Ю.Г., Сиренко К.Ю., Господариков А.П., Зацепин M.A., Брычков М.Ю., Блохин С.Л. Способ разработки мощных пологмх калийных пластов/ патент RU№ 2310074 C1E21C 41/20, 10.11.2007, Бюл. № 31
6. Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей / Белхимнефтепром. Со-лигорск-Минск, 1995
7. Смычник A.Ä., Богатов Б.А., Шемет С.Ф. Технология и механизация разработки калийных месторождений, респ. Беларусь, Минск, Юнипак, 2005. IТШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Сиренко Юрий Георгиевич — кандидат технических наук, доцент, sirenkoyg@mail.ru,
Кузнецов Дмитрий Петрович — студент, elatedbysuccess@gmail.com, Волчок Михаил Сергеевич — студент, neo93-07@mail.ru, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
UDC 622.232.8
IMPROVEMENT OF SAFE TECHNOLOGIES OF SELECTIVE WORKING OFF OF POWERFUL POTASH LAYERS SHORT CLEARING FACES
Sirenko Yury Georgiyevich, Ph.D., assistant Professor, sirenkoyg@mail.ru, National mineral Resources University «Univercity of mines», Russia,
Kuznetsov Dmitriy Petrovich, student of the fourth year, elatedbysuccess@gmail.com, National mineral Resources University «Univercity of mines», Russia,
Volchok Mikhail Sergeyevich, student of the third year, neo93-07@mail.ru, National mineral Resources University «Univercity of mines», Russia.
Information on the actual volumes of use of chamber system of development on mines of JSC «Belaruskali» is provided. It is offered a way of selective additional recovery of reserves of potash ores with use of self-propelled equipment. Economic effect at operation of the offered schemes is calculated. At all the offered by us schemes of dredging differing generally rather working off of layers of the horizons, destroyed breeds of the halite layer dividing sylvinite layers are stored by means of a simple rash from the self-propelled car on the soil of the next fulfilled camera. It allows not only to increase considerably safety of works due to reduction by 30% of the taken-out power of layer of subsidence of the collapsing pliable or rigid pillar, and, respectively, a terrestrial surface, but also possibility of work under less the demanded power of water protective thickness (VZT). Thereby also the risk of flooding of potash mines decreases. All this conducts to increase of production efficiency in these conditions and decrease in impoverishment that is very important for any mining company because of the big competition. Also selective dredging at short clearing faces reduces the general costs of mining operations excepting expenses a ship's biscuit from faces to dumps.
Key words: short clearing faces; JSC «Belaruskali»; combine driving; clearing camera; layer of halite; top and lower layers of silvinite; potash layer; selective working off.
REFERENCES
1. Sirenko Ju.G., Protosenja A.G., Brychkov M.Ju., Pleskunov I.V. Organizacija selek-tivnoj vyemki moshhnyh kalijnyh plastov pri kamernoj sisteme razrabotki (Organization of selective dredging of powerful potash layers at chamber system of development)/ «Zapiski gor-nogo instituta» tom 172, pp.113-116. SPb 2007.
2. Sirenko Ju.G., Koval'skij E.R., Pleskunov I.V., Urazov D.V., Blohin S.L. Sposob razrabotki moshhnyh pologih kalijnyh plastov (Way of development of powerful flat potash layers)/ patent RUNo 2254472 E21C 41/20, 20.06.2005 Bjul. No 17
3. Sirenko Ju.G., Sirenko K.Ju., Koval'skij E.R., Pleskunov I.V., Shabun' V.I., Blohin S.L. Sposob razrabotki moshhnyh pologih kalijnyh plastov (Way of development of powerful flat potash layers)/ patent RU No 2272137 C1E21C 41/20, 20.03.2006, Bjul. No 8.
4. Sirenko Ju.G., Sirenko K.Ju., Koval'skij E.R., Golicyn A.A., Berdov S.P., Blohin S.L. Sposob razrabotki moshhnyh gazonosnyh pologih plastov (Way of a development of powerful gas-bearing flat layers)/ patent RU No 2280764 C1E21C 41/20, 27.07.2006, Bjul. No 21.
5. Sirenko Ju.G., Sirenko K.Ju., Gospodarikov A.P., Zacepin M.A., Brychkov M.Ju., Blohin S.L. Sposob razrabotki moshhnyh pologmh kalijnyh plastov (Way of development powerful the pologmkh of potash layers)/ patent RU No 2310074 C1E21C 41/20, 10.11.2007, Bjul. No 31.
6. Normativnye i metodicheskie dokumenty po vedeniju gornyh rabot na Starobinskom mestorozhdenii kalijnyh solej (Normative and methodical documents on conducting mining operations on the Starobinsky deposit of potash salts)/ Belhimnefteprom. Soligorsk-Minsk,
7. Smychnik A.D., Bogatov B.A., Shemet S.F. Tehnologija i mehanizacija razrabotki kalijnyh mestorozhdenij (Technology and mechanization of development of potash deposit), resp. Belarus', Minsk, Junipak, 2005.
1995.
